CN105379082B - 线圈安装方法以及线圈安装夹具 - Google Patents
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Abstract
一种线圈安装方法,在定子铁芯的齿安装线圈8从而制造旋转电机用的定子。在向齿安装线圈8时,沿径向R夹持多个卷绕部82A、82B、82C,并且在周向上约束多个卷绕部82A、82B、82C中的配置于最靠径向R的内周侧的最内周卷绕部82B、与多个卷绕部82A、82B、82C中的配置于最靠径向R的外周侧的最外周卷绕部82A。然后,使最内周卷绕部82B与最外周卷绕部82A在周向上向相互相反的方向相对移动,从而使线圈8变形而安装于齿。
Description
技术领域
本发明涉及用于在定子铁芯的齿安装线圈来制造旋转电机用的定子的线圈安装方法以及线圈安装夹具。
背景技术
作为制造旋转电机用的定子的方法,具有在一体形状的定子铁芯配置线圈的方法、在将定子铁芯分割而形成的分割铁芯配置线圈并使配置了该线圈的分割铁芯相互连结的方法等。另外,线圈存在:卷绕多根集中在一起的细径的磁导线而形成的情况;以及卷绕一根扁线而形成的情况。在卷绕一根扁线而形成线圈的情况下,作为表示朝向定子铁芯的齿安装线圈的方式的技术,例如存在专利文献1、2。
在专利文献1中,公开了一种将对矩形剖面的扁平导体进行弯曲加工而形成的多个梯形线圈插入于固定件铁芯的多个齿的马达定子的制造装置。该制造装置具有:将梯形线圈夹紧的夹爪;以及将梯形线圈限制为倾斜变形状态的线圈形状限制部件。而且,在利用夹爪以及线圈形状限制部件防止缠绕扭曲的状态下将梯形线圈插入齿。
另外,在专利文献2中公开的马达定子的制造装置中,具有对梯形线圈的多个折回部进行引导的多个保持部、以及使各保持部向卷绕了折回部的卷绕方向左右移动的移动机构。而且,通过利用各保持部对梯形线圈的各折回部的移动进行控制,从而防止线圈的缠绕扭曲并使线圈处于倾斜变形形状而插入齿。
专利文献1:日本特开2012-257410号公报
专利文献2:日本特开2012-257409号公报
然而,在向定子铁芯的多个齿依次安装线圈时,线圈处于容易与定子铁芯或者其他的线圈等产生干扰的状态。因此,为了顺利地进行线圈的安装,需要对安装线圈的方法以及夹具进行进一步的费心研究。
在专利文献1中,利用夹爪与线圈形状限制部件而对梯形线圈的径向的形状变化与梯形线圈的轴向(定子铁芯的轴向)的形状变化进行限制。另一方面,在专利文献2中,利用多个保持部来约束梯形线圈的所有折回部的移动。因此,梯形线圈的移动被过度地约束,对于顺利地进行线圈的安装而言成为弊端。
发明内容
本发明是鉴于上述背景而做出的,其欲提供能够更加灵活并且顺利地进行线圈朝向定子铁芯的齿的安装的线圈安装方法以及线圈安装夹具。
本发明的一个方式是一种线圈安装方法,其用于在定子铁芯的齿安装线圈来制造旋转电机用的定子,
上述线圈安装方法的特征在于,
上述线圈形成为,呈近似四边形状地卷绕扁线而形成的卷绕部沿上述定子铁芯的径向重叠三层以上,并且越是位于径向外周侧的上述卷绕部,朝向上述定子铁芯的周向的宽度就越大,
沿上述径向夹持上述多个卷绕部,并且在周向上约束上述多个卷绕部中的配置于最靠径向内周侧的最内周卷绕部、与上述多个卷绕部中的配置于最靠径向外周侧的最外周卷绕部,使上述最内周卷绕部与上述最外周卷绕部在上述周向上向相互相反的方向相对移动,从而使上述线圈变形而安装于上述齿。
本发明的另一方式是一种线圈安装夹具,其用于在定子铁芯的齿安装线圈来制造旋转电机用的定子,
上述线圈安装夹具的特征在于,
上述线圈形成为,呈近似四边形状地卷绕扁线而形成的卷绕部沿上述定子铁芯的径向重叠三层以上,并且越是位于径向外周侧的上述卷绕部,朝向上述定子铁芯的周向的宽度就越大,
上述线圈安装夹具具备:
内周侧支承部,其对上述多个卷绕部中的位于最靠径向内周侧的最内周卷绕部进行支承;
外周侧支承部,其对上述多个卷绕部中的位于最靠径向外周侧的最外周卷绕部进行支承;以及
线圈变形机构,其使上述内周侧支承部与上述外周侧支承部在上述周向上向相互相反的方向相对移动,
上述内周侧支承部与上述外周侧支承部构成为:沿上述径向夹持上述多个卷绕部,并且在周向上约束上述最内周卷绕部与上述最外周卷绕部,
上述线圈变形机构构成为:通过使上述内周侧支承部与上述外周侧支承部相对移动,从而使支承于该内周侧支承部以及该外周侧支承部的上述线圈在安装于上述齿时变形。
在上述线圈安装方法中,在将线圈安装于定子铁芯的齿时费心研究了该线圈的支承方式。
具体而言,在将线圈安装于齿时,沿径向夹持多个卷绕部,并且在周向上约束多个卷绕部中的配置于最靠径向内周侧的最内周卷绕部、与多个卷绕部中的配置于最靠径向外周侧的最外周卷绕部。利用该线圈的支承方式,使多个卷绕部中的除去最内周卷绕部与最外周卷绕部的剩下的中间卷绕部形成为能够沿周向自由移动的状态。
另外,使最内周卷绕部与最外周卷绕部在周向上向相互相反的方向相对移动,而使线圈变形。而且,在将线圈安装于齿时,即使在该线圈的中间卷绕部与安装于齿的绝缘体、先安装于齿的邻接的线圈、或者定子铁芯等稍稍干扰的情况下,该中间卷绕部也能够灵活地进行位置偏移。
另外,在进行该线圈的安装时,能够缓和沿径向夹持多个卷绕部的力。由此,中间卷绕部能够形成更加容易进行位置偏移的状态。此时,由于最内周卷绕部与最外周卷绕部在周向上受到约束,从而能够防止线圈的整体进行不必要的位置偏移。
因此,根据上述线圈安装方法,能够更加灵活并且顺利地进行线圈朝向定子铁芯的齿的安装。
在上述线圈安装夹具中,使用内周侧支承部、外周侧支承部以及线圈变形机构,与上述线圈安装方法相同地相对于定子铁芯的齿安装线圈。此时,能够防止线圈的整体进行不必要的位置偏移,而使线圈的中间卷绕部灵活地进行位置偏移。
因此,根据上述线圈安装夹具,能够更加灵活并且顺利地进行线圈朝向定子铁芯的齿的安装。
附图说明
图1是在从正面观察的状态下表示实施例所涉及的线圈安装夹具的说明图。
图2是在从侧方观察的状态下表示实施例所涉及的线圈安装夹具的说明图。
图3是在从背面观察的状态下表示实施例所涉及的变形切换部处于线圈变形位置的状态的线圈安装夹具的说明图。
图4是在从背面观察的状态下表示实施例所涉及的变形切换部处于线圈非变形位置的状态的线圈安装夹具的说明图。
图5是在从上方观察的状态下表示实施例所涉及的线圈支承部处于使线圈变形的原位置的状态的线圈安装夹具的说明图。
图6是在从上方观察的状态下表示实施例所涉及的线圈支承部处于不使线圈变形的安装位置的状态的线圈安装夹具的说明图。
图7是在从上方观察的状态下表示实施例所涉及的θ方向旋转部、变形引导道、变形连杆、旋转轴部等的周边的说明图。
图8是在从侧方观察的状态下表示实施例所涉及的线圈支承部的周边的说明图。
图9是在从上方观察的状态下表示实施例所涉及的不使线圈变形的状态的线圈支承部的周边的说明图。
图10是在从上方观察的状态下表示实施例所涉及的使线圈变形的状态的线圈支承部的周边的说明图。
图11是在从正面观察的状态下表示实施例所涉及的外周侧支承部的周边的说明图。
图12是在从正面观察的状态下表示实施例所涉及的内周侧支承部的周边的说明图。
图13是在从上方观察的状态下表示实施例所涉及的将最终线圈安装于定子铁芯的齿的状态的说明图。
图14是在从上方观察的状态下表示实施例所涉及的将最终线圈以外的线圈安装于定子铁芯的齿的状态的说明图。
具体实施方式
对上述的线圈安装方法以及线圈安装夹具中的优选的实施方式进行说明。
在上述线圈安装方法中,也可以使上述近似四边形状的上述最内周卷绕部中的四个角部在上述定子铁芯的周向以及上述定子铁芯的轴向上受到约束,并且使上述近似四边形状的上述最外周卷绕部中的至少两个角部在上述周向以及上述轴向上受到约束。在上述线圈安装夹具中,也可以将上述内周侧支承部构成为使上述近似四边形状的上述最内周卷绕部中的四个角部在上述定子铁芯的周向以及上述定子铁芯的轴向上受到约束,并将上述外周侧支承部构成为使上述近似四边形状的上述最外周卷绕部中的至少两个角部在上述周向以及上述轴向上受到约束。
在上述情况下,配置于齿的里侧(径向外周侧)的最外周卷绕部的朝向周向的约束比配置于齿的近前侧(径向内周侧)的最内周卷绕部的朝向周向的拘束松。由此,能够进一步灵活并且顺利地进行线圈朝向齿的安装。
在上述线圈安装方法中,也可以使安装于上述齿前的上述线圈变形,并在向上述齿进行安装的中途或者进行安装后使上述线圈的变形复原。在上述线圈安装夹具中,也可以将上述线圈变形机构构成为通过使上述内周侧夹具部与上述外周侧夹具部相对移动,从而使安装于上述齿之前的上述线圈变形,并在向上述齿进行安装的中途或者进行安装后使上述线圈的变形复原。
在上述情况下,能够进一步灵活并且顺利地进行线圈朝向齿的安装。
实施例
以下,参照附图对线圈安装方法以及线圈安装夹具所涉及的实施例进行说明。
本例的线圈安装方法是用于在定子铁芯7的齿71安装线圈8来制造旋转电机用的定子的方法。如图8、图9所示,线圈8形成为,呈近似四边形状地卷绕有扁线801的卷绕部82A、82B、82C沿定子铁芯7的径向R重叠三层以上,并且越是位于径向R的外周侧的卷绕部82A、82B、82C,朝向定子铁芯7的周向C的宽度就越大。此外,卷绕部82A、82B、82C的朝向径向R的卷绕层数例如能够为3层以上10层以下。
在向齿71安装线圈8时,如图8所示地沿径向R夹持多个卷绕部82A、82B、82C,并且如图11、图12所示地使多个卷绕部82A、82B、82C中的配置于最靠径向R的内周侧的最内周卷绕部82B、与多个卷绕部82A、82B、82C中的配置于最靠径向R的外周侧的最外周卷绕部82A在周向C上受到约束。然后,如图10所示,使最内周卷绕部82B与最外周卷绕部82A在周向C上向相互相反的方向相对移动,从而使线圈8变形为菱形而安装于齿71。
以下,参照图1~图14对本例的线圈安装方法以及线圈安装夹具1进行详细的叙述。
在本例中,在向齿71安装线圈8时,使用具备内周侧支承部62、外周侧支承部61以及线圈变形机构60的线圈安装夹具1。如图12所示,内周侧支承部62构成为支承多个卷绕部82A、82B、82C中的位于最靠径向R的内周侧的最内周卷绕部82B。如图11所示,外周侧支承部61构成为支承多个卷绕部82A、82B、82C中的位于最靠径向R的外周侧的最外周卷绕部82A。如图9、图10所示,线圈变形机构60构成为使内周侧支承部62与外周侧支承部61在周向C上向相互相反的方向相对移动。
另外,如图8所示,内周侧支承部62与外周侧支承部61构成为沿径向R夹持多个卷绕部82A、82B、82C,并且使最内周卷绕部82B与最外周卷绕部82A在周向C上受到约束。如图12所示,内周侧支承部62构成为使最内周卷绕部82B的近似四边形状的四个角部83在定子铁芯7的周向C以及定子铁芯7的轴向L上受到约束。如图11所示,外周侧支承部61构成为,在周向C以及轴向L上约束最外周卷绕部82A的近似四边形状的四个角部83中的位于周向C的一侧的两个角部83。如图9、图10所示,线圈变形机构60构成为,通过使内周侧支承部62与外周侧支承部61相对移动,从而使支承于内周侧支承部62以及外周侧支承部61的线圈8在安装于齿71时变形为菱形。
如图8所示,外周侧支承部61构成为支承位于线圈8的最外周卷绕部82A的上下的线圈部,内周侧支承部62构成为支承位于线圈8的最内周卷绕部82B的上下的线圈部。
外周侧支承部61构成为利用设置于上下的夹持器611来支撑线圈8的最外周卷绕部82A的上下的线圈部,并在与内周侧支承部62之间夹持地支承线圈8。内周侧支承部62安装于后述的W方向滑块66。外周侧支承部61与内周侧支承部62沿卷绕轴线方向C2夹持线圈8从而对其进行支承。
如图12所示,内周侧支承部62形成为被分割成上下的支承部621。上下的支承部621具有:对最内周卷绕部82B的轴向L的上侧(或者轴向L的下侧)的线圈部进行引导的引导部622;以及相对于该引导部622形成于周向C的两侧,并对于位于最内周卷绕部82B的周向C的线圈部进行引导的一对引导部623。
如图11所示,构成外周侧支承部61的上下的夹持器611具有:对最外周卷绕部82A的轴向L的上侧(或者轴向L的下侧)的线圈部进行引导的引导部612;以及相对于该引导部612形成于周向C的一侧,并对位于最外周卷绕部82A的周向C的线圈部进行引导的引导部613。
线圈变形机构60通过使内周侧支承部62与外周侧支承部61相对移动,从而使安装于齿71之前的线圈8变形为菱形,并在齿71进行安装的中途使线圈8的变形缓缓复原成原来的自然状态。内周侧支承部62、外周侧支承部61以及线圈变形机构60构成支承线圈8的部分的机构,并且构成为后述的线圈支承部6。相对于定子铁芯7移动而向齿71安装线圈8的机构整体由后述的支承台11、基座部2、X方向滑动部3、Y方向滑动部4、以及θ方向旋转部5构成。
如图1、图2所示,线圈安装夹具1具备支承台11、线圈支承部6、基座部2、X方向滑动部3、Y方向滑动部4、以及θ方向旋转部5。支承台11构成为将定子铁芯7支承为其中心轴线方向C1朝向上下方向H。线圈支承部6构成为将线圈8支承为其卷绕轴线方向C2朝向与上下方向H正交的移动平面。基座部2具有决定将线圈8安装于齿71时的线圈支承部6的移动路径以及旋转量的移动引导道211。
X方向滑动部3配设于基座部2,其构成为使线圈支承部6沿移动平面内的X方向(X)滑动。Y方向滑动部4配设于X方向滑动部3,其构成为使线圈支承部6沿移动平面内的Y方向(Y)滑动。如图5、图6所示,Y方向滑动部4具有在将支承于线圈支承部6的线圈8安装于齿71时决定使线圈8变形的量的变形引导道411。θ方向旋转部5配设于Y方向滑动部4,其构成为使线圈支承部6沿移动平面内的θ旋转方向(θ)旋转。θ方向旋转部5具有被移动引导道211引导而移动的移动引导体52。
如图1~图3所示,线圈支承部6具有外周侧支承部61、旋转轴部63、变形连杆64以及内周侧支承部62。外周侧支承部61配设于θ方向旋转部5,其构成为支承作为线圈8的径向R的外周侧的卷绕轴线方向C2的一端侧。旋转轴部63能够旋转地配设于θ方向旋转部5。变形连杆64固定于旋转轴部63,并具有被变形引导道411引导而移动的变形引导体641。内周侧支承部62配设于θ方向旋转部5,其支承作线圈8的径向R的内周侧的卷绕轴线方向C2的另一端侧,并且受到旋转轴部63的旋转而能够沿移动平面内的W方向(W)滑动。
如图5~图7所示,线圈安装夹具1构成为,在利用X方向滑动部3、Y方向滑动部4以及θ方向旋转部5使线圈支承部6在移动平面内移动以及旋转时,使移动引导体52沿着移动引导道211移动,从而限制线圈支承部6的移动量以及旋转量。另外,线圈安装夹具1构成为,在θ方向旋转部5相对于Y方向滑动部4旋转规定量时,使变形引导体641沿着变形引导道411移动并使变形连杆64以及旋转轴部63旋转规定量,从而使内周侧支承部62沿移动平面内的W方向(W)滑动来变更支承于内周侧支承部62以及外周侧支承部61的线圈8的变形状态。
如图13所示,定子铁芯7以在形成为圆环状的轭部73的内周侧设置有沿周向C等间隔地排列的齿71的方式形成。在齿71彼此之间形成有供安装于齿71的线圈8插入配置的插口72。线圈安装夹具1用于相对于定子铁芯7的多个齿71以在周向C的一侧环绕一周的方式依次安装线圈8。
在图1~图14中,移动平面内的Y方向(Y)被设定为与定子铁芯7的径向R、即齿71的形成方向平行,移动平面内的X方向(X)被设定作为与Y方向(Y)正交的方向。移动平面内的W方向被设定作为与外周侧支承部61和内周侧支承部62排列的方向正交的方向。上下方向H朝向铅垂方向。
如图1所示,支承台11构成为支承定子铁芯7。为了使支承于线圈支承部6的线圈8与定子铁芯7的各齿71依次对置,在支承台11配设有能够对定子铁芯7与线圈安装夹具1的相对旋转位置进行变更的旋转分度装置(省略图示)。
在基座部2配设有对Y方向滑动部4进行驱动的驱动源22。该驱动源22使用马达221、以及将马达221的旋转力转换为推力的滚珠丝杠222而构成。在基座部2设置有与Y方向滑动部4的滑动方向平行地配设的线性引导件223。由驱动源22驱动的驱动基座220能够沿着线性引导件223滑动且与θ方向旋转部5卡合。
在θ方向旋转部5的后述移动凸轮基座51设置有与驱动基座220抵接的驱动辊511。而且,由驱动源22产生的驱动力从驱动基座220经由驱动辊511而向θ方向旋转部5等传递。若借助驱动源22将θ方向旋转部5朝向Y方向滑动部4的滑动方向驱动,则利用X方向滑动部3、Y方向滑动部4、以及θ方向旋转部5使线圈支承部6边旋转边移动。
此外,由驱动源22驱动的驱动基座220也可以与Y方向滑动部4卡合。
在利用驱动源22使Y方向滑动部4处于后退的位置时,线圈支承部6处于用于支承线圈8的原位置601。在该原位置601,线圈8借助线圈支承部6而变形为菱形。另外,在利用驱动源22使Y方向滑动部4向前进的位置滑动时,线圈支承部6向用于将线圈8安装于定子铁芯7的齿71的安装位置602移动。在该安装位置602,线圈8因线圈支承部6而处于变形前的梯形的自然状态。
如图5、图6所示,基座部2的移动引导道211由相对于在基座部2设置的移动导板21形成的移动引导槽211构成。为了使θ方向旋转部5以及线圈支承部6移动以及旋转,移动引导槽211在移动导板21形成有两条。在θ方向旋转部5安装有移动凸轮盘51,其中该移动凸轮盘51设置有作为移动引导体52的移动引导辊52。移动凸轮盘51的移动引导辊52以分别配置于两条移动引导槽211的方式设置有两个。两条移动引导槽211形成对安装于齿71的线圈8的移动量以及旋转量进行限制的安装路径A(参照图7)。
如图1、图2所示,X方向滑动部3使用具有导轨以及相对于导轨滑动的滑块的线性引导件31而构成。在该线性引导件31的滑块安装有X方向基座30。
Y方向滑动部4使用具有导轨以及相对于导轨滑动的滑块的线性引导件42而构成。该线性引导件42的导轨配设于X方向基座30,在该线性引导件42的滑块安装有Y方向基座40。
Y方向滑动部4构成为与定子铁芯7的径向R、即齿71的形成方向平行地滑动,X方向滑动部3构成为沿与Y方向滑动部4正交的方向滑动。
θ方向旋转部5构成为相对于在Y方向基座40配设的θ方向轴部54,经由轴承55将θ方向基座50配设成能够旋转。θ方向基座50在上下方向H上延伸地形成,线圈支承部6配设于θ方向基座50的上侧部分。
如图3、图7所示,Y方向滑动部4的变形引导道411由相对于在Y方向滑动部4设置的变形导板41而形成的变形引导槽411构成。变形引导体641由设置于在θ方向旋转部5配设的变形连杆64的变形引导辊641构成。变形连杆64的变形引导辊641配置于变形引导槽411。变形引导槽411形成用于对安装于齿71的线圈8的变形量进行限制的路径。
如图3所示,旋转轴部63相对于θ方向旋转部5以能够旋转的状态朝向上下方向H被支承。旋转轴部63的轴向L的下端部与变形连杆64连结。在θ方向旋转部5,朝向上下方向H能够旋转地支承有受到旋转轴部63的旋转而从动旋转的从动旋转轴部65。在旋转轴部63的轴向L的上端侧部分与从动旋转轴部65的轴向L的下端侧部分,设置有相互啮合的齿轮631、651。另外,如图5、图6所示,在θ方向旋转部5,配设有受到从动旋转轴部65的旋转而使线圈支承部6的内周侧支承部62沿移动平面内的W方向(W)滑动的W方向滑块66。W方向滑块66由与设置于从动旋转轴部65的小齿轮652啮合的齿条构成。
在变形连杆64的变形引导辊641被变形引导槽411引导而使得变形连杆64旋转时,旋转轴部63以及从动旋转轴部65旋转,从而内周侧支承部62借助W方向滑块66的滑动,相对于外周侧支承部61沿W方向(W)相对滑动。
如图3所示,在θ方向旋转部5配设有对是否使支承于线圈支承部6的线圈8变形进行切换的变形切换部67。变形切换部67能够在如该图所示地旋转轴部63与从动旋转轴部65通过齿轮631、651而啮合并且变形引导辊641配置于变形引导槽411的线圈变形位置B1、和如图4所示地将变形引导辊641从变形引导槽411抽出的线圈非变形位置B2之间进行切换。
如图3、图4所示,变形切换部67具有:相对于θ方向旋转部5能够沿上下方向H滑动地配设的切换基座671;以及使切换基座671沿上下方向H滑动的切换驱动源672。切换基座671使用线性引导件而构成,切换驱动源672由气缸构成。从切换基座671延伸的延伸配置部673安装于旋转轴部63。若切换基座671向上下方向H的一方(本例中为上方)滑动,则将配置在变形引导槽411内的变形引导辊641抽出,从而变形切换部67切换为线圈非变形位置B2。另外,若切换基座671向上下方向H的另一方(本例中为下方)滑动,则将变形引导辊641配置在变形引导槽411内,从而变形切换部67切换为线圈变形位置B1。
在变形连杆64,设置有用于对旋转轴部63及从动旋转轴部65的旋转和W方向滑块66的滑动进行固定的固定销642。固定销642通过朝向变形连杆64的上下方向H的滑动而能够相对于在θ方向旋转部5的θ方向基座50设置的固定用孔53进行插拔。另外,固定销642设置于变形连杆64中的位于与设置有变形引导辊641的下侧位置相反的一侧的上侧位置。
如图3所示,当变形切换部67处于线圈变形位置B1时,旋转轴部63以及变形连杆64向下方滑动,从而向变形引导槽411内配置变形引导辊641并从固定用孔53抽出固定销642。另外,如图4所示,当变形切换部67切换为线圈非变形位置B2时,旋转轴部63以及变形连杆64向上方滑动,从而从变形引导槽411内抽出变形引导辊641并将固定销642插入固定用孔53。当固定销642插入于固定用孔53时,旋转轴部63及变形连杆64与从动旋转轴部65无法相对于θ方向旋转部5旋转,从而W方向滑块66的滑动被固定。而且,当变形切换部67处于线圈非变形位置B2时,在θ方向旋转部5相对于Y方向滑动部4旋转之际无法使支承于线圈支承部6的线圈8变形。
在本例的线圈安装夹具1中,在将相对于定子铁芯7的齿71最后安装的最终线圈8A安装于齿71时,使变形切换部67处于线圈变形位置B1,另一方面,在相对于齿71安装最终线圈8A以外的线圈8B时,使变形切换部67处于线圈非变形位置B2。最终线圈8A是在相对于定子铁芯7的多个齿71以在周向C的一侧环绕一周的方式依次安装线圈8时最后安装于齿71的线圈8。而且,最终线圈8A容易产生与齿71以及邻接的线圈8的干扰,因此通过变形为菱形来安装而能够适当地安装于齿71。
如图13、图14所示,线圈8通过将扁线801卷绕为近似四边形状而形成。扁线801具有大致矩形状的剖面形状,其利用由树脂材料等构成的包覆层将由铜材料等构成的导体层的外周包覆而形成。此外,扁线801的剖面形状也能够形成为具有相互平行的平坦面的扁平形状。线圈8是一个一个地安装于齿71的外周的集中绕组线圈。线圈8与越向径向R的外周侧趋近则周向C的宽度越宽的齿71的形状相配合地,卷绕为越向径向R的外周侧趋近则周向C的卷绕宽度越大的形状。
另外,安装于定子铁芯7的齿71的线圈8安装于与定子铁芯7进行绝缘的由树脂构成的绝缘体81的外周。最终线圈8A如图13所示地安装于在齿71预先安装的绝缘体81的外周,最终线圈8A以外的线圈8B如图14所示地在安装于绝缘体81的外周的状态下安装于齿71。
如图1所示,本例的移动引导道211具有:将最终线圈8A安装于齿71的情况下使用的移动引导道211A(参照图13)、以及将最终线圈8A以外的线圈8B安装于齿71的情况下使用的移动引导道211B(参照图14)。基座部2的移动导板21上下设置有两个,θ方向旋转部5的移动凸轮盘51在上表面以及下表面具有与两个移动导板21的移动引导槽211卡合的移动引导辊52。各移动导板21的移动引导槽211形成为两条,上表面以及下表面的移动引导辊52以分别配置于两条移动引导槽211的方式分别在上表面以及下表面设置有两个。
两个移动导板21借助配设于基座部2的道切换部23而能够上下移动。道切换部23构成为利用道切换驱动源231对在两个移动导板21的移动引导槽211中的哪一个配置移动凸轮盘51的移动引导辊52进行切换。
如图13、图14所示,各移动引导槽211形成为如下引导路径:使支承于线圈支承部6的线圈8在安装于齿71之前,从与齿71正对的状态向以与定子铁芯7的中心轴线方向C1平行的轴线为中心而旋转的状态倾斜对置,并且在向齿71进行安装的中途或者进行安装后返回至正对的状态。
最终线圈8A以及最终线圈8A以外的线圈8B以从周向C的任一侧的部分先行插入插口72、另一侧的部分延迟地插入插口72的方式安装于齿71。
另外,如图7所示,形成于变形导板41的变形引导槽411形成为如下路径:使支承于线圈支承部6的最终线圈8A在安装于齿71之前变形为菱形,并在向齿71进行安装的中途或者进行安装之后使变形复原。而且,在线圈支承部6处于原位置601且将最终线圈8A安装于齿71之前的状态下,变形引导辊641被变形引导槽411引导,从而使最终线圈8A变形为菱形。接下来,移动引导辊52被移动引导槽211引导而边旋转边移动,并且变形引导辊641被变形引导槽411引导,从而使最终线圈8A的变形复原。之后,线圈支承部6向安装位置602移动,从而将最终线圈8A安装于齿71。
在该图中,由最终线圈8A的外周侧中心部所通过的轨道表示最终线圈8A的安装路径A。由附图标记P1表示线圈支承部6处于原位置601时的最终线圈8A的外周侧中心部的位置,由附图标记P2表示线圈支承部6处于安装位置602时的最终线圈8A的外周侧中心部的位置。
接下来,对本例的线圈安装方法以及线圈安装夹具1的动作以及作用效果进行说明。
在将线圈8安装于齿71时,如图8~图10所示,利用内周侧支承部62以及外周侧支承部61,沿径向R夹持多个卷绕部82A、82B、82C,并且在周向C上约束多个卷绕部82A、82B、82C中的配置于最靠径向R的内周侧的最内周卷绕部82B、与多个卷绕部82A、82B、82C中的配置于最靠径向R的外周侧的最外周卷绕部82A。通过该线圈8的支承方式,使多个卷绕部82A、82B、82C中的除去最内周卷绕部82B与最外周卷绕部82A的剩下的中间卷绕部82C形成为能够沿周向C自由移动的状态。
另外,如图9、图10所示,利用线圈变形机构60使最内周卷绕部82B与最外周卷绕部82A在周向C上向相互相反的方向相对移动,从而使线圈8变形为菱形。而且,在将线圈8安装于齿71时,即使在该线圈8的中间卷绕部82C与安装于齿71的绝缘体81或者先安装于齿71的邻接的线圈8稍稍干扰的情况下,该中间卷绕部82C也能够灵活地进行位置偏移。
另外,在进行该线圈8的安装时,能够减弱对构成外周侧支承部61的夹持器611进行开闭的促动器的输出来缓和沿径向R夹持多个卷绕部82A、82B、82C的力。由此,中间卷绕部82C能够形成更加容易进行位置偏移的状态。此时,由于最内周卷绕部82B与最外周卷绕部82A在周向C上受到约束,从而能够防止线圈8的整体进行不必要的位置偏移。
因此,根据本例的线圈安装方法以及线圈安装夹具1,能够更加灵活并且顺利地进行线圈8朝向定子铁芯7的齿71的安装。
另外,本例的线圈安装夹具1在向定子铁芯7的齿71安装最终线圈8A的过程中,能够使线圈支承部6适当地移动以及旋转,还能够使支承于线圈支承部6的最终线圈8A适当地变形。
具体而言,在向齿71安装最终线圈8A时,如图3所示,使变形切换部67处于线圈变形位置B1,并利用道切换部23向最终线圈8A用的移动引导槽211配置移动引导辊52。然后,如图5所示,使线圈支承部6处于原位置601,并使支承于线圈支承部6的最终线圈8A与齿71对置。此时,变形连杆64的变形引导辊641被变形导板41的变形引导槽411引导,从而使最终线圈8A相对于齿71倾斜。另外,移动凸轮盘51的移动引导辊52被移动导板21的移动引导槽211引导,从而使最终线圈8A变形为菱形。
然后,如图6所示,利用驱动源22来驱动θ方向旋转部5,从而使设置于θ方向旋转部5的移动凸轮盘51的移动引导辊52沿着设置于基座部2的移动导板21的移动引导槽211移动。此时,沿着由移动引导槽211形成的引导路径使X方向滑动部3以及Y方向滑动部4滑动并使θ方向旋转部5旋转。然后,支承最终线圈8A的线圈支承部6以被限制朝向移动平面内的X方向(X)以及Y方向(Y)的移动量、朝向θ方向的旋转量的方式移动。由此,能够适当地设定将最终线圈8A安装于齿71时的线圈支承部6的移动量以及旋转量。
另外,如图7所示,在θ方向旋转部5相对于Y方向滑动部4旋转规定量时,经由旋转轴部63而配设于θ方向旋转部5的变形连杆64的变形引导辊641沿着在Y方向滑动部4的变形导板41设置的变形引导槽411移动。而且,在变形引导辊641沿着变形引导槽411移动时,变形连杆64以及旋转轴部63旋转规定量并且从动旋转轴部65旋转规定量,从而W方向滑块66沿移动平面内的W方向(W)滑动。而且,与W方向滑块66一体化且对线圈8的卷绕轴线方向C2的另一端侧进行支承的内周侧支承部62沿W方向(W)滑动。
此时,对线圈8的卷绕轴线方向C2的一端侧进行支承的外周侧支承部61的相对于θ方向旋转部5的位置不变更。由此,线圈8的卷绕轴线方向C2的另一端侧相对于线圈8的卷绕轴线方向C2的一端侧的相对位置变更,从而变形为菱形的最终线圈8A的形状缓缓复原至原来的形状。因此,能够在将最终线圈8A安装于齿71时使最终线圈8A的变形适当地返回至原来的状态。
而且,通过X方向滑动部3及Y方向滑动部4的滑动与θ方向旋转部5的旋转而使线圈支承部6移动至安装位置602。另外,解除外周侧支承部61的夹持器611对最终线圈8A的支承,从而在定子铁芯7的齿71取下最终线圈8A。之后,利用驱动源22对X方向滑动部3、Y方向滑动部4、以及θ方向旋转部5进行驱动,从而使线圈支承部6向原来的原位置601返回。
这样,在线圈安装夹具1中,通过使X方向滑动部3以及Y方向滑动部4滑动,并使θ方向旋转部5旋转规定量,而使线圈支承部6向线圈8相对于齿71的安装方向移动,从而能够限制线圈8的旋转量以及变形量来适当地设定线圈8的安装路径A。而且,该线圈8的安装路径A能够利用移动引导道211以及变形引导道411的形成方式来容易地设定。
Claims (6)
1.一种线圈安装方法,其用于在定子铁芯的齿安装线圈来制造旋转电机用的定子,
所述线圈安装方法的特征在于,
所述线圈形成为,呈近似四边形状地卷绕扁线而形成的多个卷绕部沿所述定子铁芯的径向重叠三层以上,并且越是位于径向外周侧的所述卷绕部,朝向所述定子铁芯的周向的宽度就越大,
在所述线圈安装方法中,
以使得除最内周卷绕部和最外周卷绕部之外的中间卷绕部在周向能够移动的方式,沿所述径向夹持所述多个卷绕部,并且在周向上约束所述多个卷绕部中的配置于最靠径向内周侧的最内周卷绕部、与所述多个卷绕部中的配置于最靠径向外周侧的最外周卷绕部,使所述最内周卷绕部与所述最外周卷绕部在所述周向上向相互相反的方向相对移动,从而使所述线圈变形而安装于所述齿。
2.根据权利要求1所述的线圈安装方法,其特征在于,
在所述定子铁芯的周向以及所述定子铁芯的轴向上约束所述近似四边形状的所述最内周卷绕部中的四个角部,并且在所述周向以及所述轴向上约束所述近似四边形状的所述最外周卷绕部中的至少两个角部。
3.根据权利要求1或2所述的线圈安装方法,其特征在于,
使安装于所述齿之前的所述线圈变形,并在向所述齿安装的中途或者安装之后使所述线圈的变形复原。
4.一种线圈安装夹具,其用于在定子铁芯的齿安装线圈来制造旋转电机用的定子,
所述线圈安装夹具的特征在于,
所述线圈形成为,呈近似四边形状地卷绕扁线而形成的多个卷绕部沿所述定子铁芯的径向重叠三层以上,并且越是位于径向外周侧的所述卷绕部,朝向所述定子铁芯的周向的宽度就越大,
所述线圈安装夹具具备:
内周侧支承部,其对所述多个卷绕部中的位于最靠径向内周侧的最内周卷绕部进行支承;
外周侧支承部,其对所述多个卷绕部中的位于最靠径向外周侧的最外周卷绕部进行支承;以及
线圈变形机构,其使所述内周侧支承部与所述外周侧支承部在所述周向上向相互相反的方向相对移动,
所述内周侧支承部与所述外周侧支承部构成为:沿所述径向夹持所述多个卷绕部,并且在周向上约束所述最内周卷绕部与所述最外周卷绕部,
所述线圈变形机构构成为:通过使所述内周侧支承部与所述外周侧支承部相对移动,从而使支承于该内周侧支承部以及该外周侧支承部的所述线圈在安装于所述齿时变形。
5.根据权利要求4所述的线圈安装夹具,其特征在于,
所述内周侧支承部构成为:在所述定子铁芯的周向以及所述定子铁芯的轴向上约束所述近似四边形状的所述最内周卷绕部中的四个角部,
所述外周侧支承部构成为:在所述周向以及所述轴向上约束所述近似四边形状的所述最外周卷绕部中的至少两个角部。
6.根据权利要求4或5所述的线圈安装夹具,其特征在于,
所述线圈变形机构构成为:通过使所述内周侧支承部与所述外周侧支承部相对移动,从而使安装于所述齿之前的所述线圈变形,并在向所述齿安装的中途或者安装之后使所述线圈的变形复原。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |